автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Технологический процесс и оборудование получения композиционных металлополимерных материалов

ргв о®

2 5 ьсЛ М®3

На правах рукописи

ЖАРИКОВ Валерий Викторович

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ОБОРУДОВАНИЕ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 05.17.08 - Процессы и аппараты химической технологии

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тамбов 2000

Работа выполнена на кафедре "Полимерное машиностроение" Тамбовского государственного технического университета.

Научные руководители: доктор технических наук, профессор Чайников Николай Александрович; кандидат технических наук, доцент Климов Анатолий Михайлович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Першин Владимир Федорович; кандидат технических наук, старший научный сотрудник Шашков Владимир Николаевич.

Ведущая организация: ОАО "Тамбовполимермаш" (г. Тамбов).

Защита состоится " / года в часов на

заседании диссертационного совета К 064.20.01 в Тамбовском государственном техническом университете по адресу: 392620, г. Тамбов, ул. Ленинградская, 1, ауд. 60.

Отзывы в двух экземплярах, скрепленные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан "И "2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

В. М. Нечаев

АЫла аиа. Г)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальпость проблемы. Развитие отраслей промышленности требует применения новых высокоэффективных конструкционных материалов. Одним из основных направлений в решении данной проблемы является получение и использование композиционных материалов на основе полимеров. При этом в качестве наполнителя предложено использовать порошки, получаемые из отходов производства в виде металлической стружки.

Несовершенство технологии и оборудования для получения высо-конаполненных композиционных материалов сдерживает интенсификацию технологического процесса и снижение затрат на их производство.

В этом отношении предложенная в диссертации безотходная энергосберегающая технология совмещенных процессов измельчения наполнителя и смешения компонентов металлополимерных композиций, а также разработка высокопроизводительного оборудования для получения металлического наполнителя путем переработки металлических стружечных отходов, является актуальной.

Диссертационная работа выполнялась в рамках межвузовских научных программ: "Перспективные материалы", 1997 г.; "Технологии автомобильного, тракторного и сельскохозяйственного машиностроения", 1997 г.; "Ресурсосберегающие технологии автомобильного и тракторного машиностроения", 1998 г.

Цель работы заключается в исследовании кинетики процесса диспергирования металлического наполнителя в среде олигомера, в разработке технологии и оборудования получения материалов на основе металлополимерных композиций, а также в изучении влияния конструктивных параметров вибровращательной мельницы и технологических факторов на физико-механические и структурные характеристики композиционных материалов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- получено кинетическое уравнение процесса диспергирования металлических наполнителей в среде олигомера, позволяющее определять изменение содержания фракционного состава частиц наполнителя в зависимости от времени;

- предложена методика определения критического числа оборотов барабана мельницы в процессе получения металлополимерной композиции с учетом вязкости среды и воздействия вибрации;

- предложен технологический процесс получения композиционных материалов диспергированием наполнителя в среде связующего вибровращательным способом;

- разработана инженерная методика, позволяющая по заданным прочностным характеристикам рассчитывать параметры технологического процесса производства композиционных материалов.

Практическая ценность результатов работы. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать технологический процесс и конструкцию вибровращательной мельницы непрерывного действия, получить металлополимерные материалы с повышенными прочностными характеристиками.

Предложенная инженерная методика пригодна для проектирования высоконаполненных металлополимерных материалов с заданными прочностными характеристиками.

Основные результаты работы внедрены на ОАО НИИРТМаш, г. Тамбов и ОАО "Завод технологического оборудования", г. Тамбов

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены на: Международной научно-практической конференции, г. Донецк, УССР, 1997 г.; ежегодных научных конференциях ТГТУ, Тамбов, 1997, 1998, 1999, 2000 гг.; Международной конференции молодых ученых "Проблемы химии и химической технологии", г. Воронеж, 1998 г.; научно-технической конференции "Инженерное и информационное обеспечение экологической безопасности в Тамбовской области," г. Тамбов, 1998 г.

По теме диссертационной работы автор принимал участие в выставках:

"Ученые ВУЗа производству", посвященной 40-летию ТГТУ, Тамбов, 1998 г.;

"Выставка полимерных материалов" при кафедре "Полимерное машиностроение" ТГТУ, Тамбов, 1998 г.

Публикации: по результатам диссертационной работы опубликовано 18 работ, в том числе получен патент и положительное решение на выдачу патента.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованных источников из 163 наименований и 2 приложений. Диссертация изложена на 211 страницах машинописного текста, включающего 45 рисунков и 23 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрено краткое содержание работы, обоснована ее актуальность, сформулированы цель и новизна диссертационного исследования.

В первой главе приведен анализ существующего оборудования и методов переработки стружечных отходов для получения металлических порошков, а также методы получения металлополимерных материалов и дан их анализ. Отмечено, что применяемые в настоящее время технологии и оборудование получения металлополимерных материалов в ряде случаев имеют недостаточную эффективность из-за того, что отдельные операции технологического процесса выполняются на различном оборудовании.

Проведенный анализ известных конструктивных решений и технологий, а также экспериментальные исследования показали, что более перспективным является совмещение технологических операций из-

мельчения наполнителя и смешения компонентов, т.е. диспергирование металлического наполнителя в среде олигомера, проводимое в вибровращательной мельнице. При этом с практической точки зрения важным является определение кинетических закономерностей и технологических параметров процесса диспергирования и получения металлопо-лимерных материалов. В главе кратко описаны преимущества применения металлополимерных композиционных материалов и области их использования.

В конце главы сформулированы задачи исследования, решаемые в диссертации.

Вторая глава посвящена обоснованию выбора компонентов, разработке технологического процесса и оборудования для получения высо-конаполненных металлополимерных материалов.

В диссертации предложена новая технология получения высокона-полненных композиционных материалов. На основе полученных экспериментальных данных были отработаны основные технологические параметры приготовления композиций и получения материалов на их основе.

На рис. 1 представлен полный цикл технологического процесса производства металлополимерных композиций и изделий на их основе.

I Подготовка "Г Получение

стружечных Приготовление »еталлопопи.ерних

КОМПОЗИЦИИ ычя.яий

отходов наделим.

Рис. 1 Технологическая схема получения изделий на основе металлополимерных

композиций:- - основной технологический процесс; — • - возврат крупных

фракций порошка на доизмельчение; - - - возврат облоя на переработку Разработанная технология получения металлополимерных материалов имеет преимущества перед ранее известными технологиями:

- энергоемкость процесса значительно ниже по сравнению с известными;

- предварительное измельчение стружечных отходов может происходить непрерывно в разработанной шаровой вибровращательной мельнице;

- диспергирование проводится в мельнице вибровращательного действия, в процессе чего металлический наполнитель в среде олигомера образует с полимером адгезионную и химическую связи, повышая тем самым прочность получаемого материала;

- использование вибровращательного способа на стадии приготовления композита позволяет получать лучшее распределение наполнителя в связующем;

- процесс прессования металлополимерных композиций может проводиться на стандартном прессовом оборудовании;

- сокращается технологическое время на производство единицы изделия;

- технология является безотходной, т.к. изделия на основе металлополимерных материалов подлежат вторичной переработке.

На основе анализа технологических особенностей получения металлического наполнителя, используемого в металлополимерных композициях, предложена конструкция вибровращательной мельницы непрерывного действия для получения металлического порошка из стружечных отходов. В конструкции данной мельницы реализован вибровращательный способ измельчения, при котором рабочие тела (шары), совершающие сложное движение в рабочем органе мельницы (барабане), ударно-истирающим воздействием разрушают металлические стружечные отходы, позволяя получать металлические порошки. При этом увеличивается эффективность процесса измельчения и ликвидируются застойные зоны за счет сочетания вращения и вибрации барабана мельницы.

Рис. 2 Конструкция вибровращательной мельницы непрерывного действия: 1 - барабан; 2 - муфта; 3 - электродвигатель; 4, 5 - подшипниковые опоры; 6 - виброплита; 7 - пружины; 8 - плоскостной вибратор; 9 - перфорированные перегородки; 10 - загрузочная воронка; 11 - торцевая крышка; 12 - перфорированный участок для вывода готового порошка; 13 - прижимающие пружины; 14 - стойка; 15 - направляющие; Е - расстояние от оси симметрии до оси загрузки, позволяющее более эффективно использовать пространство мельницы

В третьей главе исследована кинетика процесса диспергирования металлического наполнителя в среде олигомера. С этой целью проведен

3 г 4 12 1 5

10

°t,MHH

эксперимент, в процессе которого исследовался выход различных фракций порошка (алюминия или чугуна) в среде связующего (эпоксидной смолы) в зависимости от времени. На рис. 3 показаны графики измельчения 100 г наполнителя (алюминий и чугун) начальной фракции 400 мкм.

Математическая обработка экспериментальных данных позволила установить закономерность изменения крупности получаемых частиц в процессе диспергирования металлического порошка начальной фракции 400 мкм в среде олигомера, которая описывается математической зависимостью вида:

R(t) = а + ôj (In /) + ¿2 0П О2 +

+ ¿4 (ln О4, (1)

где R(t) - доля определенной фракции металлического порошка в зависимости от времени диспергирования a, bu Ь2, Ь3, ¿4 - коэффициенты (их значения постоянны для определенной фракции во времени и приведены в диссертации).

В общем виде полученное уравнение выхода фракций в процессе диспергирования можно представить следующим образом

4

Д(/) = а + £М1п/)л , (2)

л=1

где п - число слагаемых в

полученной зависимости.

На основе анализа сил, действующих на каждое мелющее тело при вращении и вибрации, получено уравнение расчета критической скорости вращения барабана мельницы при заданных условиях вибрации.

' Ш.Г

I а ш

20 30 40 50 <0 70 80 90 100 1ID ПО], м,ш

Рис. 3 Массовое распределение частиц наполнителя по фракциям в зависимости от времени:

а - алюминий, б - чугун; в - 400 мкм; О- 200 мкм; О - 100 мкм; □ - 90 мкм; Д - 80 мкм

В работе В. Г. Гопиенко и Б. Р. Осипова предложено следующее уравнение критической скорости вращения барабана

«°р=30/1/Л6-[(«ш-1)^ш+гш]. (3)

В нашем случае, в процессе диспергирования металлического наполнителя в среде эпоксидной смолы "зависание" шаров начинается раньше в связи с их "залипанием", поэтому в формулу определения критического числа оборотов нами введен поправочный коэффициент К, полученный экспериментально (для эпоксидной смолы К= 0,7).

С учетом воздействия на мелющие тела вибрации, которая позволяет повысить значение критического числа оборотов барабана мельницы, зависящего от амплитуды А, периода колебаний Т и циклической частоты со, т.е.

«кР = «кр^КЛ > (4)

в свою очередь Кш = 1/ J-^pr ■ (5)

Аа>

<Jr

Окончательно формула критического числа оборотов барабана вибровращательной мельницы с мелющими шарами в вязкой среде примет вид:

пкр = 30АГ • -=L= / -у/Лб - [(иш - + гш ]. (6)

Аа>

ÍW

На скорость измельчения наполнителя в среде олигомера оказывает существенное влияние число соударений в единицу времени мелющих тел с измельчаемым материалом, которое в свою очередь зависит от скорости вращения и амплитуды колебания барабана.

В основе математической модели, описывающей процесс диспергирования, лежит известная интегральная функция распределения F(x, t), которая устанавливает зависимость размера наполнителя меньше х от времени t

dF(x,t) _ . dF(y, t)

Íxmax ¿)biv t)

S{y,t)2Wldy, (7)

dt -к By

где 0 < x < xmax, 0 < t < со.

Функция F(x, t) позволяет рассчитать изменение размера частиц от х до (х + dx) за период времени от t до (1 + dt) за счет взаимодействия наполнителя с мелющими шарами. В свою очередь функция S(y, t) фиксирует изменение количества наполнителя с размерами частиц от у до (у + dy). Краевые условия для уравнения следующие: F(0, t) = 0; F(xm:ix, t) = 1; F(x, 0) = F0(x)-, F(x, со) = 1.

S(y, t) зависит от количества активных раскалывающих соударений шаров ZaK за период от / до (f + dt) и представляет собой функцию времени, зависящую от влияния трех составляющих: количества соударений

от вращения барабана Ывр; количества соударений от вибрации //вибр и зависимости У(!), учитывающей критическое число оборотов.

гаЛО = (Хвр+Квибр)У(0. (8)

В свою очередь

= пМ

ак

/а

ак > (9)

где Агак - число подвижных мелющих тел относительно барабана, шт.; аак - центральный угол заполнения активной части барабана шарами, рад.; п - частота вращения барабана, с"1.

Л^бр = 2Л> , (10)

где Л^ - количество мелющих тел в барабане, шт.; со - частота вибрации, с"1.

Экспериментальная зависимость К(/) корректирует число раскалывающих соударений в среде олигомера и включает в себя приведенное уравнение критической скорости вращения барабана (6):

п

т= (п)

о

После подстановки составляющих в уравнение (8) функция количества раскалывающих соударений шаров за период времени от /до (/ + Л) примет вид

N "

кр.ПшУ^.

(12)

где 0 < п < пкр.

При использовании данной модели. был рассчитан выход фракций от 80 до 400 мкм (рис. 4) алюминиевого порошка, получаемого в различных средах диспергирования (воздух, вода и смола ЭД-16), в зависимости от времени помола.

Из рис. 4 видно, что разброс значений выхода фракций, получаемых методом моделирования, отличается от экспериментальных в нашем случае не более чем на 20 %.

Автором были получены высоконаполненные металлополимерные материалы, которые были испытаны на растяжение, сжатие, изгиб и твердость.

4,0 3,6 3,2 2,8 2,4 2,0 1,6 1,2 0,8 0,4

Рис. 4 Графики, получения алюминиевого порошка в зависимости от среды и времени диспергирования: а - простое измельчение в воздухе; б -диспергирование в среде воды; в - диспергирование в среде смолы ЭД-16; О - экспериментальные точки; • - расчетные точки

После математической обработки экспериментальных данных были получены следующие эмпирические зависимости прочностных характеристик исследуемых материалов, от вида наполнителя и его соотношения по массе со связующим (табл. 1,2).

Таблица 1

Эмпирические зависимости прочностных характеристик металлополимерной композиции "эпоксидная смола-алюминий"

Р = 3 МПа, Т= 120 °С, /смсш = 40 мин, /прссс = 20 мин, наполнитель - алюминий

мЙа Вращение мЙа Вибровращение

а = -0,01*2 + Х- 14,63; б = -0,0092*2 + 1,13*-9; а = -0,0142*2+ 1,337*- 8,87; б = -0,00274*2 + 0,39*+ 22,5;

^»ПГ, МПа а = -0,00047*2+0,075*- 1,012; б = 0,00042*2 - 0,00814*- 1,49; <Япг, МПа а =-0,00112*2+0,115*-0,71; б = -0,00059*2 + 0,088*+ 0,6;

Сеж, МПа а = -0,0417*2 + 3,67*+ 50,05; б = -0.0307*2 + 3,02*+ 10.13; МПа а = -0,0512*2 + 4,75*+ 41,87; б = -0,0719*2+7,26*- 52,75;

Твердость, НВ а = -0,00599*2 + 0,549*+ 15,5; б = -0,0055*^+0,72*+ 1,779; Твердость, НВ а = -0,0118*2+ 1,21*+ 17,54; б = -0,00587*2 + 0,55*+ 25,3;

Примечание: X - количество связующего на 100 г наполнителя; а -100 мкм; б - 200 мкм

Таблица 2

Эмпирические зависимости прочностных характеристик металлополимерной композиции "эпоксидная смола-чугун"

Р = 3 МПа, 7= 120 "С, 4мсш = 40 мин, /Прссс = 20 мин, наполнитель - чугун

мЙа Вращение Ср, МПа Вибровращение

а = -0,00147*2 + 0,19* + 3,68; б = -0,00149*2 +0,22*+ 10,98; а = 0,0135*2 -0,9*+ 33,29; б = 0,00275*2 + о,16* + 17,6;

МПа а = -0,00117*2 +0,11*- 1,01; б = - 0,00072*2 - 0,0773* + 0,26; ^НЗГ, МПа а = -0,00077*2 +0,1*-0,48; б = 0,00007*2 + о,029*+ 1,58

Сеж, МПа а = -0Д5*2 + 14,33*- 210,93; б = -0,049*2 +4,72*- 43,06; ^сж, МПа а = -0,0574*2 +6*- 12,92; б = -0,0052*2 + 1,78* + 24,29;

Твердость, НВ а = -0,0272*2 + 3,46* - 56,7; б = -0,0152*2 + \jsx- 11,35; Твердость, НВ а = 0,00199*2 + 0,44*+ 25,78; б = -0,002*2 + о,83* + 10,45;

Примечание: X - количество связующего на 100г наполнителя;

а - 100 мкм, б - 200 мкм

На основе определенных эмпирических зависимостей предложена инженерная методика, которая позволяет, задаваясь требуемыми прочностными характеристиками металлополимерных материалов (в экспериментально определенных пределах), получить основные параметры технологического процесса получения проектируемых материалов.

В четвертой главе рассмотрены свойства связующего и наполнителя, входящих в композицию, их массовые соотношения при получении металлополимерных композиций.

Исследования показали, что структурирование металлополимера происходит в результате взаимодействия с полимером частиц наполнителя, которые являются в формируемой композиции узлами возникающей пространственной решетки. При этом наполнителя должно быть достаточно для образования сплошной решетки (концентрационный оптимум).

В процессе эксперимента исследовалось влияние технологических параметров на процесс образования дополнительных активных поверхностей. С этой целью изменялись обороты вращения барабана при одинаковой продолжительности процесса диспергирования (/ = 1 ч).

На рис. 5 приведены соотношения удельной поверхности измельчаемого алюминиевого порошка в процессе диспергирования в зависимости от среды и числа оборотов.

б

5,5 5

4,5 4

3,5 3

2,5 2

1,5 1

0,5

75 90 1Ó0 TIO

п, МИН"1

Рис. 5 Зависимость удельной поверхности получаемого алюминиевого порошка от числа оборотов барабана и среды диспергирования: □- вращательный способ получения алюминиевого порошка, <р = 0,45 (среда воздух); 0 - вибровращательный способ получения алюминиевого порошка (среда воздух), ф = 0,8, амплитуда вибрации 1,5 - 1,8 мм, частота вибрации п = 2800 мин"1; Д - диспергирование порошка алюминия (среда вода) вибровращательным способом, амплитуда вибрации 1,5 - 1,8 мм, частота вибрации п = 2800 мин-1; О - диспергирование порошка алюминия (среда эпоксидная смола ЭД-16) вибровращательным способом, амплитуда вибрации 1,5 - 1,8 мм, частота вибрации п = 2800 мин"1; О - диспергирование чугунного порошка (среда эпоксидная смола ЭД-16) вибровращательным способом, амплитуда вибрации 1,5-1,8 мм, частота вибрации п = 2800 мин"1

Анализ экспериментальных данных (рис. 5) показал, что: - процесс диспергирования происходит интенсивнее при числе оборотов барабана ниже критического на 8 - 10 %;

м ■

-В-ЕЭ--В-

- применение вибровращательного способа позволяет увеличить критическую скорость и, создав сложное ударно-истирающее воздействие измельчающими телами (шарами) на частицы наполнителя, интенсифицировать процесс диспергирования, а также ликвидировать застойные зоны в рабочем органе барабана;

- измельчение частиц в вязкой среде происходит быстрее за счет проникновения связующего во вновь образуемые разломы и трещины наполнителя;

- вновь образуемые активные поверхности металла без появления оксидных пленок вступают в химическую связь с полимером.

На рис. 6 приведены экспериментальные результаты процесса диспергирования вращательным и вибровращательным способами в различных средах (воздух, вода, смола ЭД-16).

во V о f. о

so л о

30

1>о X о

8 0 •7 <3

4 О

эо .20 l-O

е с>

70 О О 50 Л о 3Ü 20 } О

. %(касс)

Ииас:)

100

Г1,1C1II

ЮС 110,

Рис. 6 Зависимость содержания фракции алюминиевого порошка, полученного

при вращательном и вибровращательном способах: а - 400 мкм; б - 100 мкм; О - вибровращательный способ; □ - вращательный способ; I - воздух; II - вода;

III - смола ЭД-16

В пятой главе проведены исследования физико-механических характеристик и структуры полученных высоконаполненных металлопо-лимерных материалов.

эо

В работе исследовалась зависимость рассева получаемых частиц наполнителя от времени диспергирования. С увеличением времени диспергирования плотность получаемого материала возрастает за счет роста в структуре композиции наполнителя мелких фракций. Материалы с большей плотностью обладают лучшими характеристиками по теплопроводности и имеют более высокие предельные напряжения при испытании на сжатие.

В диссертации проведено исследование изменения физико-механических характеристик получаемых металлополимерных композиционных материалов в зависимости от метода диспергирования и технологических параметров. Эксперименты показали, что наиболее эффективным является вибровращательный метод диспергирования металлополимерных композиций. Образцы, полученные данным методом, имели в 1,5-2 раза выше прочностные показатели. Это подтверждает образование адгезионной и химической связи на границе "полимер-металл", за счет чего и повышается прочность металлополимерного материала. При этом следует также отметить лучшее распределение наполнителя в связующем за счет комплексного воздействия мелющих тел от вращения -и вибрации на наполнитель. Это подтверждается изучением структуры металлополимерных образцов под микроскопом, полученных различными методами диспергирования (рис. 7).

Рис. 7 Структура металлополимера: Р = 6 МПа; фракция 200 мкм; соотношение наполнителя к связующему 100 : 50; а - вращение; б - вибровращение

На процесс получения металлополимерной композиции существенно влияет время диспергирования металлического наполнителя в среде олигомера. Проведенные эксперименты показали, что оптимальный период времени диспергирования в вибровращательной мельнице - 40 мин. В процессе проведения экспериментов были изготовлены композиции с временем диспергирования от 10 до 120 мин с шагом 10 мин. Отобранные пробы промывали в ацетоне, затем оставшийся металлический порошок сушили и осуществляли просев. Было отмечено, что после 40 мин диспергирования выход мелких фракций был несущественным. Это подтверждают фотографии, полученные под микроскопом с увеличением в 100 раз.

Прочностные свойства металлополимерных материалов зависят от размера частиц вводимого наполнителя. Материалы с наполнителем фракций 400 и 200 мкм показали более высокие характеристики при испытании образцов на изгиб, а материалы с наполнителем фракций 100, 90, 80 мкм показали высокие прочностные характеристики при испытании на сжатие и твердость. Образцы также испытывались на разрыв, где с повышенными характеристиками выделялись материалы со средним размером фракций наполнителя 200 - 100 мкм.

При исследовании материалов на теплопроводность отмечено, что металлополимерные материалы, содержащие более мелкие фракции наполнителя (от 100 мкм и менее), обладают более высокими показателями теплопроводности.

На прочностные свойства получаемого металлополимерного материала существенное влияние оказывает вид наполнителя. В нашем случае проводились эксперименты с введением в связующее алюминиевого или чугунного наполнителя (рис. 8). При этом изменялись: окраска материала (алюминий-серый, чугун- черный), прочностные характеристики, плотность получаемых образцов и их теплопроводность.

Рис. 8 Прочностные характеристики получаемых материалов в зависимости от вида и размера наполнителя: I - алюминий, II - чугун

Испытания полученных образцов показали следующее:

- чугунные образцы имеют более высокие показатели при испытании на разрыв, изгиб и сжатие;

- алюминиевые образцы обладают высокой теплопроводностью.

При отработке режимов смешения ставилась задача поиска оптимального соотношения наполнителя в связующей матрице. Для этого были получены композиции с различным количеством связующего (по массе) на 100 г наполнителя. Были изготовлены образцы материалов, которые имели следующие соотношения связующего к наполнителю:

30 : 100, 40 : 100, 50 : 100, 60 : 100. При меньшем количестве связующего, например, 20 : 100, получались хрупкие образцы, а при большом его количестве - 70 : 100 и выше не выполнялось условие высоконаполнен-ности материала. Из анализа полученных прочностных показателей, теплопроводности и структуры металлополимеров были рекомендованы два основных соотношения наполнителя и связующего 40 : 100 и 50 : 100, т.к. материалы с данным соотношением имеют наиболее высокие прочностные показатели.

В экспериментах применялось различное давление прессования на гидравлическом прессе: 3, 6, 9 МПа; время выдержки под давлением 20 мин.

Испытания полученных металлополимерных образцов при высоких давлениях прессования (6, 9 МПа) выявили прирост прочностных показателей на 20 - 30 % по сравнению с образцами, полученными при малом давлении прессования (3 МПа).

Время выдержки металлополимерных образцов до полного их отверждения дает прирост прочности в 1,5 - 1,8 раз. Следует отметить, что процесс полного отверждения у получаемых материалов на основе эпоксидных смол длится в течение 1 - 3 лет.

В работе были исследованы теплофизические свойства полученных металлополимерных материалов. Измерение теплопроводности проводилось на приборе марки ИТ-3. При исследовании металлополимерных образцов двух типов (наполнитель: алюминий или чугун) были получены значения теплопроводности. При использовании в качестве наполнителя алюминиевого порошка теплопроводность материала повышается в 2 раза по сравнению с металлополимерным материалом, в котором наполнителем служит чугунный порошок.

Общие выводы и результаты

1 В результате исследования кинетики процесса диспергирования металлического порошка в среде олигомера выявлена закономерность, позволяющая определять изменение фракционного состава наполнителя в зависимости от времени.

2 Предложен безотходный технологический процесс, позволяющий получать высоконаполненные металлополимерные материалы на основе олигомеров с использованием в качестве наполнителей металлических порошков (положительное решение по заявке № 98123582/02 (025666)).

3 Разработана конструкция вибровращательной мельницы, позволяющей непрерывно измельчать металлическую стружку в порошок, (патент на изобретение № 214931).

4 Обоснованы и отработаны оптимальные параметры диспергирования металлических наполнителей в среде эпоксидной смолы, позволяющие интенсифицировать технологический процесс получения метал-лополимерной композиции.

5 Выполнен сравнительный анализ различных методов и технологических параметров, влияющих на прочностные характеристики ме-

таллополимерных материалов. Экспериментально установлены температура и давление прессования, время выдержки под давлением и метод получения композита (вибровращательный), которые позволяют повышать прочность металлополимерных материалов.

6 На основе полученных эмпирических зависимостей разработана инженерная методика, позволяющая проектировать высоконаполненные металлополимерные материалы с заданными прочностными параметрами.

7 Исследование структуры полученных образцов позволило подтвердить выбор оптимального соотношения компонентов высоконапол-ненных металлополимерных материалов.

Основные обозначения

/ - время, с; т - масса шара, кг; Укр - критическая скорость, м/с; В^ -внутренний радиус барабана, м; пш - количество рядов шаров, шт.; с!ш -диаметр мелющего шара, м; Яш - радиус (0,5с?ш) мелющего шара,м; Рг -сила тяжести, Н; Гцт - центростремительная сила, Н; К - поправочный коэффициент (К = 0,7); Л - расстояние от центра барабана до центра шара, м; икр - критическое число оборотов, мин"1; п - частота вращения барабана, с"1; Л^р - количество соударений от вращения шаров, шт.; -количество соударений от воздействия вибрации на шары, шт.; Л^ - общее число шаров в барабане, шт.; аак - центральный угол заполнения активной части барабана шарами, рад; А - амплитуда колебаний барабана мельницы, м; Т - период колебаний, с; А'^ - коэффициент колебаний; со -циклическая частота вибрации, с"1; g - ускорение свободного падения, м/с2; а, ¿ь ¿2, ¿>з, 64 - коэффициенты (их значения постоянные для определенной фракции во времени и приведены в диссертации); Ср - напряжение на разрыв, МПа; (7ИЗГ - напряжение на изгиб, МПа; (7СЖ - напряжение на сжатие, МПа; НВ - твердость по Бринеллю; ср - коэффициент заполнения барабана вибровращательной мельницы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1 Жариков В. В., Рогов И. В., Овсянников А. О., Майникова Н. Ф. Машиностроение, строительство, материаловедение // Труды молодых ученых и студентов ТГТУ. Тамбов, 1997. С. 74 - 75.

2 Чайников Н. А. Мозжухин А. Б. Жариков В. В. Технология переработки металлической стружки в порошок // Труды молодых ученых и студентов ТГТУ. Тамбов, 1998. С. 41 - 43.

3 Чайников Н. А., Жариков В. В., Мозжухин А. Б. Измельчение стружковых отходов металлообработки в порошковые материалы // Международная конференция молодых ученых. Казань, 1998. С. 243 - 244.

4 Чайников Н. А., Жариков В. В., Мозжухин А. Б. Технология измельчения металлических стружковых отходов вибровращательным спо-

собом // Науч. конф. Проблемы химии и хим. технологии. Воронеж, 1998. С. 113 - 116.

5 Чайников Н. А., Жариков В. В. Вторичная переработка отходов на машиностроительных предприятиях // Научно-практическая конференция "Качество и региональные аспекты экономики". Тамбов, 1999. С. 35.

6 Чайников Н. А., Коптев А. А., Климов А. М., Жариков В. В. Переработка полимерных отходов // Научно-техническая конференция "Инженерное и информационное обеспечение экологической безопасности в Тамбовской области". Тамбов, 1998. С. 78 - 79.

7 Чайников Н. А., Жариков В. В. Новые ресурсосберегающие технологии в полимерном машиностроении // Научно-техническая конференция "Инженерное и информационное обеспечение экологической безопасности в Тамбовской области". Тамбов, 1998. С. 79 - 80.

8 Чайников Н. А., Мозжухин А. Б., Жариков В. В. Технология переработки стружечных отходов в порошок // Сборник научных трудов ТГТУ. Тамбов, 1998. Ч. I. С. 41 - 43.

9 Чайников Н. А., Жариков В. В. Изготовление металлополимер-ных систем в процессе переработки металлических стружечных отходов // IV научно-техническая конференция ТГТУ. Тамбов, 1999. С. 18 - 19.

10 Чайников Н. А., Жариков В. В. Методы изготовления изделий из метаплополимерных композиций // IV научно-техническая конференция ТГТУ. Тамбов, 1999. С. 19 - 20.

11 Чайников Н. А., Жариков В. В. Металлополимерные материалы на основе олигомеров и порошков алюминия // Вестник ТГТУ. Тамбов, 1999. Т. 5. № 4. С. 638 - 642.

12 Чайников Н. А., Жариков В. В. Технология получения композитов "полимер-металл" и изделий из них // V Международная научная конференция "Методы кибернетики химико-технологических процессов" (КХТП-У-99). Казань, 1999. С. 111 - 112.

13 Мозжухин А Б., Чайников Н. А., Клинков А. С., Жариков В. В. Вибровращательный способ измельчения металлической стружки при различных режимах вибрационного нагружения // Международная конференция молодых ученых. Казань, 1998. С. 245 - 246.

14 Жариков В. В. Технология и оборудование для переработки отходов металлообработки как путь повышения конкурентоспособности заводов машиностроения // Международная научно-практическая конференция "Организационные-и экономические проблемы становления конкурентоспособного производства". Воронеж, 1999. Т. 3. С. 12 - 13.

15 Чайников Н. А., Жариков В. В., Ефремов О. В. Обучающие программные средства в области полимерного машиностроения // Меж-

дународная научно-практическая конференция "Информационные технологии в образовании". Шахты, 2000. С. 78 - 80.

16 Жариков В. В. Технология получения качественных металлопо-лимерных композиций // Конференция "Тенденции становления и развития информационного бизнеса в России. Проблемы качества информационных услуг". Тамбов, 2000. С. 18 - 19.

17 Патент 1Ш 2147931 С1, 7В 02 С 17/06, 17/14 Вибровращательная шаровая мельница / Чайников Н. А., Мозжухин А. Б., Жариков В. В. № 98108314. Заявл. 28.04.1998. Опубл. 27.04.2000.

18 Вибровращательный способ получения металлополимерных композиционных материалов / Чайников Н. А., Жариков В. В. Полож. решение по заявке № 98123582/02 (025666) от 5.12.1998 г.

Введение

Глава 1. Анализ существующих технологических процессов и аппаратурного исполнения получения металлонолимер-ных материалов

1.1. Анализ технологических процессов и аппаратуры получения металлических порошков из стружечных отходов

1.2. Анализ технологических процессов получения металл о-полимерных материалов

1.3.Области использования полученных металлополимерных материалов

1.4. Задачи исследования

Глава 2. Разработка технологического процесса и его аппаратурного исполнения получения высоконаполненных металлополимерных материалов

2.1. Обоснование выбора связующего и наполнителя

2.2. Разработка технологического процесса получения металлополимерных композиций и материалов на их основе

2.3. Разработка вибровращательной мельницы непрерывного действия

Глава 3. Математическое описание процесса получения высоконаполненных металлополимерных композиций и материалов на их основе

3.1. Разработка математической зависимости кинетики процесса диспергирования металлических наполнителей в среде олигомера

3.2, Математическое моделирование интенсификации процесса диспергирования металлического наполнителя в среде олигомера

3.3. Проектирование высоконаполненных металлополимерных материалов с заданными свойствами на основе эмпирических зависимостей

Глава 4. Экспериментальные исследования высоконаполненных металлополимерных материалов

4.1. Характеристики компонентов высоконаполненных металлополимерных композиций

4.2. Исследования влияния ПАВ на процесс диспергирования

4.3. Исследование процесса диспергирования вращательным и вибровращательным методами

Глава 5. Исследование физико-механических и структурных характеристик полученных металлополимерных материалов

5.1. Исследование влияния способа приготовления композита на прочностные характеристики получаемых металлополимерных материалов

5.2. Исследование влияния соотношения наполнителя и связующего на прочностные характеристики образцов

5.3. Исследование влияния давления прессования на структуру и прочностные характеристики получаемого металло-полимерного материала

5.4. Исследование теплофизических свойств образцов

5.5. Исследование структуры металлополимерных материалов

Актуальность проблемы. Развитие отраслей промышленности требует применения новых высокоэффективных конструкционных материалов. Одним из основных направлений является получение и использование композиционных материалов на основе полимеров. При этом, в качестве наполнителя предложено использовать порошки, получаемые из отходов производства в виде металлической стружки.

Несовершенство технологии и оборудования для получения вы-соконаполненных композиционных материалов сдерживают интенсификацию технологического процесса и снижение затрат на их производство.

В этом отношении предложенная в диссертации безотходная энергосберегающая технология совмещенных процессов измельчения наполнителя и смешения компонентов металлополимерных композиций, а также разработка высокопроизводительного оборудования для получения металлического наполнителя путем переработки металлических стружечных отходов позволяют решить указанные проблемы.

В условиях ограниченности ресурсов вторичное использование отходов в некоторой степени решает проблему более полного обеспечения производства исходным сырьем и материалами. Практически на каждом промышленном предприятии имеются металлические стружечные отходы. На машиностроительных предприятиях они, как правило, многообразны и в большом количестве, на предприятиях других отраслей их немного, например, в ремонтных цехах. Поэтому для вторичного использования металлических отходов необходима разработка таких технологий и оборудования, которые позволяли бы эффективную их переработку при различных объемах. 5

Проблемам получения металлополимерных материалов посвятили свои работы многие отечественные и зарубежные ученые: Белый В.А., Вандеберг Э., Дак Э., Ильина З.Т., Кипарисов С.С., Кузнецова И.Б., Ли X., Марк-Кельви Д.М., Натансон Э.М., Татевосьян Г.О., Худ-зиньски С., и др.

Так Белый В.А. и Кипарисов С.С. разработали теорию получения новых композиционных полимерных материалов и изделий на их основе [46, 47, 48, 49, 50, 92],

Кипарисов С.С., Глуховский В.Д., Григорьев ГЛ., Шаргород-ский A.M. разработали методы получения композиционных материалов и изделий, где в качестве связующего выступали различные полимерные материалы [92, 62, 66, 154].

В научных разработках [142, 149, 150] обоснована целесообразность переработки металлических стружечных отходов в порошки с последующим применением их в качестве наполнителей в производстве металлополимерных композиций.

Для организации вторичного использования металлоотходов на машиностроительных предприятиях в качестве наполнителей в производстве металлополимерных материалов нужны высокоэффективные технологии и оборудование для переработки металлических, в частности стружечных отходов, в условиях промышленных предприятий. В этом отношении предложенные в диссертации технологический процесс и оборудование для производства композиционных материалов, в которых в качестве наполнителей используются металлические порошки, получаемые из стружечных отходов металлообработки, являются актуальными.

Цель работы заключается в исследовании кинетики процесса диспергирования металлического наполнителя в среде олигомера, в 6 разработке технологии и оборудования получения материалов на основе металлополимерных композиций, а также в изучении влияния конструктивных параметров вибровращательной мельницы и технологических факторов на физико-механические и структурные характеристики композиционных материалов.

Объектом исследования являются технологический процесс и оборудование для получения металлополимерных материалов.

Предметом исследования являются металлополимерные материалы, получаемые вибровращательным методом диспергирования металлических наполнителей в среде олигомера.

Теоретико - методологической основой исследования являются методы получения металлополимерных материалов и теоретические основы диспергирования металлических стружечных отходов в среде олигомера.

В частности использовалась теория диспергирования металлических стружечных отходов в среде эпоксидных смол (Д.М.Марк-Кельви, Н.С.Джонс, Е.Ж.Снайдер и др.), теория смешения полимеров (Богданов В.В., Торнер Р.В., Красовский В.П., Регер Э.О. и др.), теория физико-химических процессов, протекающих на границе раздела фаз в наполненных полимерах (Липатов Ю.С., Андреевский Г.Д., Берлин A.A., Басин В.Е., Дж.Краус, Тагер A.A., Домбек Ж.С. и др.), проблемы химической металлизации пластмасс (Шалкаускас М.И., Ваш-кялис П.Ю., Гольдберг М.М., Корюкин A.B., Б.Ротрекл, З.Дитрих и др.), теоретические основы и практика применения наполненных полимеров (Каменев Е.И., Козлов П.М., Суровяк В.Д., С.Худзиньски, Татевосьян Г.О., Кузнецова И.Б., Э.Вандеберг и др.).

Методы исследования Для решения поставленных задач и проверки проведенных исследований был использован ряд методов, в ча7 стности, методы теоретического исследования: теоретический анализ научно-технической, справочной и специальной литературы по исследуемой проблеме, метод моделирования, методы эмпирического и экспериментального исследования, статистические методы обработки данных, праксиметрические методы.

Опытно-экспериментальная база исследования Исследования и опытно-экспериментальные работы проводились с 1996 по 2000 годы на кафедре «Полимерное машиностроение» Технологического института при Тамбовском государственном техническом университете, а также на промышленных предприятиях: ОАО «Завод АРТИ», ОАО «Машиностроитель», ОАО «Завод технологического оборудования».

Научная новизна работы заключается в следующем:

- получено кинетическое уравнение процесса диспергирования металлических наполнителей в среде олигомера, позволяющее определять изменение содержания фракционного состава частиц наполнителя в зависимости от времени;

- предложена методика, определения критического числа оборотов барабана мельницы в процессе получения металлополимерной композиции с учетом вязкости среды и воздействия вибрации;

- предложен технологический процесс получения композиционных материалов диспергированием наполнителя в среде связующего вибровращательным способом;

- разработана инженерная методика, позволяющая по заданным прочностным характеристикам рассчитывать параметры технологического процесса производства композиционных материалов. Практическая ценность Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать технологический про8 цесс получения высоконаполненных металлополимерных материалов и конструкцию вибровращательной мельницы непрерывного действия, получить металлополимерные материалы с повышенными прочностными характеристиками.

Основные результаты работы внедрены на ОАО «НИИРТМаш» и ОАО «Завод технологического оборудования»

Апробация работы Основные результаты диссертации доложены: на международной научно-практической конференции г.Донецк, УССР, 1997 г.; на ежегодных научных конференциях ТГТУ, 1997, 1998, 1999, 2000 г.г.; на Международной конференции молодых ученых «Проблемы химии и химической технологии», г. Воронеж, 1998 г.; на научно-технической конференции "Инженерное и информационное обеспечение экологической безопасности в Тамбовской области." 1998 г.

Диссертационная работа выполнялась в рамках межвузовских научных программ: «Перспективные материалы», 1997г.; «Технологии автомобильного, тракторного и сельскохозяйственного машиностроения», 1997г.; «Ресурсосберегающие технологии автомобильного и тракторного машиностроения», 1998г.

По теме диссертационной работы автор принимал участие в выставках:

1. «Ученые ВУЗа производству», посвященной 40-летию ТГТУ, 1998. г. Тамбов.

2. «Выставка полимерных материалов» при кафедре «Полимерное машиностроение», ТГТУ, 1998. г. Тамбов.

Публикации: по результатам диссертационной работы опубликовано 18 работ, в том числе получены патент и положительное решение на выдачу патента. 9

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованных источников из 163 наименований и 2 приложений. Диссертация изложена на 211 страницах машинописного текста, включающего 45 рисунков и 23 таблицы.

Общие выводы и результаты

1. В результате исследования кинетики процесса диспергирования металлического порошка в среде олигомера выявлена закономерность, позволяющая определять изменение фракционного состава наполнителя в зависимости от времени.

2. Предложен безотходный технологический процесс, позволяющий получать высоконаполненные металлополимерные материалы на основе олигомеров с использованием в качестве наполнителей металлических порошков (положительное решение по заявке № 98123582/02 (025666)).

3. Разработана конструкция вибровращательной мельницы, позволяющей непрерывно измельчать металлическую стружку в порошок, (патент на изобретение № 214931).

4. Обоснованы и отработаны оптимальные параметры диспергирования металлических наполнителей в среде эпоксидной смолы, позволяющие интенсифицировать технологический процесс получения ме-таллополимерной композиции.

5. Выполнен сравнительный анализ различных методов и технологических параметров, влияющих на прочностные характеристики метал-лополимерных материалов. Экспериментально установлены температура и давление прессования, время выдержки под давлением и метод получения композита (вибровращательный), которые позволяют повышать прочность металлополимерных материалов.

6. На основе полученных эмпирических зависимостей разработана инженерная методика, позволяющая проектировать высоконаполненные металлополимерные материалы с заданными прочностными параметрами.

194

7. Исследование структуры полученных образцов, позволило подтвердить выбор оптимального соотношения компонентов высоконапол-ненных металлополимерных материалов.

195

1. Алексеенко A.B. Сбор и переработка металлической стружки.- М.: Машиностроение. 1980. 120с.

2. Андриевский P.A. Порошковое материаловедение. -М.: Металлургия. 1991. 205с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. -М.: Машиностроение. 1992. в 3-х томах.

4. Андрианов К.А. Кремнийорганические соединения в технике. -М.: Знание. 1965. 400с.

5. A.C. 1024104, М.КЛ2 В 02 С 17/16 Устройство для измельчения порошков /В.Я.Фуре, А.А.Колесников, М.Я.Литвиненко и др. (СССР). №3386017/29-3З.-Заявл. 15.01.82. - Опубл. 23.06.83. - Бюл.№23.

6. A.C. 585875, М.Кл2 52 В 02 С 19/00, В 02 С 2/04. Устройство для измельчения материала / В.В.Морозов, В.А.Серегин, Ю.Ф.Якименко. (СССР). № 2184314/29-33. - Заявл. 29.10.75. - Опуб. 30.12.77. - Бюл. № 48.

7. A.C. 592446, М.Кл2 52 В 02 С 19/00, В 02 С 2/04. Устройство для измельчения материала / В.А.Бродский, В.В.Морозов. (СССР). № 2303818/29-33. - Заявл. 29.12.75. - Опубл. 15.02.78. - Бюл. № 6.

8. A.C. 1764690 AI, В 02 С 2/02. Конусная инерционная дробилка / Л.П.Зарогатский, К.Е.Белоцерковский, С.Л.Потехин и др. (СССР). -№4874171/33. Заявл. 15.10.90. - Опубл. 30.09.92. - Бюл. № 36.

9. A.C. 592449, М.Кл2 52 В 02 С 19/16. Роликовая вибрационная мельница / В.Д.Коляда, Л.П.Зарочатский, А.Д.Рудин. (СССР). -№2352979/23-33. Заявл. 28.04.76. - Опуб. 15.02.78. - Бюл. № 6.

10. A.C. 1266657 AI, В 22 F 9/04. Атгритор / А.И.Дудяк, В.Г.Тюшняков, В.И.Новиков и др. (СССР). № 3869441/22-02. - Заявл. 06.03.85. - Опубл. 30.10.86. - Бюл. N 40.196

11. A.C. 592450, М.Кл2 52 В 02 С 19/16. Вибророликовая мельница / В.Д.Коляда, В.Г.Кравченко, Г.Г.Самойленко и др. (СССР). -№2364030/29-33. Заявл. 25.05.76. - Опуб. 15.02.78. - Бюл. № 6.

12. A.C. 613811, М.Кл2 52 В 02 С 19/00. Устройство для измельчения материала / Р.А.Воеканян. (СССР). № 2425371/29-33. - Заявл. 02.12.76. - 0пуб.05.07.78. - Бюл. № 25.

13. A.C. 587995, М.Кл2 52 В 02 С 19/16. Мельница тонкого помола / Р.А.Воеканян. (СССР). № 2117820/29-33. - Заявл. 28.02.75. -Опуб. 15.01.78. - Бюл. №2.

14. A.C. 691192, М.Кл2 52 В 02 С 19/16. Вибрационная мельница / В.Г.Горбачев, Е.А.Кремилевский. (СССР). № 2405445/29-33. - Заявл. 24.09.76. - Опуб. 15.10.79. - Бюл. № 38.

15. A.C. 1400785 AI, В 22 F 9/04. Способ получения металлического порошка / А.П.Зарогатский, А.А.Арделян, Г.А.Денисов и др. (СССР). -№ 4151142/23-02. Заявл. 17.11.86. - Опубл. 07.06.88. - Бюл. № 21.

16. A.C. 1250324 AI, В 02 С 18/06. Устройство для измельчения металлической стружки / А.П.Полынков, В.В.Шикунов, О.В.Рожкова и др. (СССР). № 3799735/29-33. - Заявл. 09.10.84. - Опубл. 15.08.86. -Бюл. № 30.

17. A.C. 1196029 А, В 02 С 18/06. Дробилка для металлической стружки / А.М.Тихонцов, В.И.Зацаренко, А.С.Левчук. (СССР). -№3726891/29-33. Заявл. 19.01.84. - Опубл. 07.12.85. - Бюл. № 45.

18. A.C. 1581380 А2, В 02 С 18/06. Дробилка для металлической стружки / А.М.Тихонцов, В.И.Зацаренко, А.С.Левчук. (СССР). -№4499988/31-33. Заявл. 31.10.88. - Опубл. 30.07.90. - Бюл. № 28.

19. A.C. 629969, М.Кл2 52 В 02 С 15/08. Устройство для измельчения твердого материала / В.Г.Некрасов. (СССР). №2429995/29-33. -Заявл. 16.12.76. - Опубл. 30.10.78. - Бюл. № 40.197

20. A.C. 1741896 AI, В 02 С 19/00, 15/16. Роликокольцевая мельница /

21. A.В.Семеновых, А.Ф.Сказыткин, Ю.А.Гвоздев. (СССР). №4842078/33. Заявл. 25.06.90. - Опубл. 23.06.92. - Бюл. № 23.

22. A.C. 1011257 А, В 02 С 19/00. Способ получения порошка /

23. B.В.Ландышев, Г.Н.Кузнецов, А.А.Вакалов. (СССР). №3320138/2933. - Заявл. 06.05.81. - Опубл. 15.04.83. - Бюл. № 14.

24. A.C. 1636053 AI, В 02 С 19/16. Измельчитель / А.П.Волков, В.П.Жуков, Е.И.Михайлов. (СССР). № 4389068/33. - Заявл.24.12.87. -Опубл. 23.03.91. - Бюл. № 11.

25. A.C. 884723, М.Кл2 53 В 02 С 17/04. Барабанная мельница / Ю.П.Григорьев, С.М.Шибаев. (СССР). № 2896046/29-33. - Заявл. 18.01.80. - Опубл. 30.11.81. - Бюл. № 44.

26. A.C. 1676653 AI, В 02 С 13/02. Устройство для измельчения металлической стружки / В.Я.Моторыгин, Ю.А.Миляков. (СССР). -№4731433/33. Заявл. 28.08.89. - Опубл. 15.09.91. - Бюл. № 34.

27. A.C. 1688914 AI, В 02 С 18/06. Устройство для измельчения материалов / Л.Н.Шухнин, В.А.Галич, В.Н.Алтухов и др. (СССР). -№4470220/33. Заявл. 23.06.88. - Опубл. 07.11.91. - Бюл. № 41.

28. A.C. 1551416 AI, В 02 С 7/06, В 02 С 7/08. Мельница / В.И.Косяк, А.С.Ленович, Т.Б.Ведмедева и др. (СССР). №4428619/31-33. - Заявл.2305.88. Опубл. 23.03.9u. - Бюл. № 11.

29. A.C. 1583168 AI, В 02 С 18/06. Устройство для дробления материалов / С.И.Чухно, А.М.Тихонцов, В.И.Зацаренко и др. (СССР).-№ 4367728/31-33. Заявл. 20.01.88. - Опубл. 07.08.90. - Бюл. № 29.

30. A.C. 1757741 AI, В 02 С 18/06. Дробилка / Г.С.Кузинец, А.А.Авдиенко, П.П.Горн и др. (СССР). № 4747641/33. - Заявл.1110.89. Опубл. 30.08.92. - Бюл. № 32.198

31. A.C. 1641421 AI, В 02 С 13/02. Дробилка / Ю.Н.Кулаков, П.К.Величко. (СССР). № 4684349/33. - Заявл. 27.04.89. - Опубл.1504.91. -Бюл.№ 14.

32. A.C. 1645003 AI, В 02 С 18/02. Устройство для измельчения металлоотходов / В.Л.Завацкий, О.С.Барбуль, А.В.Чернышев и др. (СССР). № 4681855/33. - Заявл. 18.04.89. - Опубл. 30.04.91. - Бюл. № 16.

33. A.C. 1645006 AI, В 02 С 19/12. Стружкодробилка / Б.И.Демедюк, В.И.Кузнецов, В.Ф.Головешко и др. (СССР). № 4684005/33. - Заявл. 25.04.89. - Опубл. 30.04.91. - Бюл. № 16.

34. A.C. 1722575 А2, В 02 С 18/06. Дробилка для измельчения материалов / Н.Н.Кузнецов. (СССР). № 4672139/33. - Заявл. 31.01.89. - Опубл. 30.03.92. - Бюл. № 12.

35. A.C. 1743640 AI, В 02 С 19/18 Шаровая электромагнитная мельница./ Ю.А.Гальчинецкая, Н.С.Гриненко, А.С.Кудрявцев, В.И.Момот. (СССР). №4662430/33. - Заявл. 13.03.89. - Опубл.3006.92. Бюл. № 24.

36. A.C. 1671153 A3, В 22 F 9/14 (СССР) Установка для переработки вьюнообразной стружки в порошок./ №4721872/02. Заявл. 24.07.89. -Опубл. 15.08.91. - Бюл. № 30.

37. A.C. 1738346 AI, В 02 С 18/06 (СССР) Стружкодробилка./ №4752759/33. Заявл. 20.07.89. - Опубл. 07.06.92. - Бюл. № 21.

38. A.C. 1760974 A3, В 23 В 25/02, В 02 С 4/02 Устройство для измельчения стружки. №4760677/33, Заявл. 23.11.89. - Опубл. 07.09.92. - Бюл. №33.

39. A.C. 1367293 А, В 22F 9/04,1/00 (СССР) Линия для получения порошка из стальной стружки/ №3993385/22-02. Заявл. 18.12.85. -0публ.30.08.90. - Бюл. № 32.199

40. Балашов C.B., Жуков II. П., Ляшков В.И. Измерительно-вычислительная система для исследования температурных зависимостей теплофизичееких характеристик материалов // Труды ТГТУ: Сб. научных статей молодых ученых ТГТУ,- Тамбов, 2000. С. 99-102.

41. Биленко Л.Ф. Закономерности измельчения в барабанных мельницах.- М.:, Недра. 1984. 200с.

42. Бобков С.П. Применение степенной зависимости для описания кинетики измельчения // Интенсификация процессов механической переработки сыпучих материалов. Межвуз. сб. научн. трудов, -Иваново. 1987. С. 19-22.

43. Басов Н.И., Любартович В.А., Любартович С.А. Контроль качества полимерных материалов. Л.: Химия. 1977. 94с.

44. Барамбойм П.К. Механохимия высокомолекулярных соединений. -М.: Химия. 1971.363 с.

45. Бейзельман Р.Д. и др. Подшипники качения (справочник). М.: Машиностроение. 1975. с. 573.

46. М.Т., Ильина З.Т., Кириленко О.Д. и др. Термические свойства металлополимеров на основе совмещенной системы полиалшмсилоксан-эпоксидная смола // Укр. хим. журн. 1974. №11. С. 1180- 1183.

47. Бартенев Г.М., Зуев Ю.С. Прочность и разрушение высокоэластичных материалов. -М.: Химия. 1964. 432с.

48. Белый В.А., Плескачевский Ю.М. Металлополимерные системы, -М.: Знание. 1982. 64с.

49. Белый В.А. и др. Трение и износ материалов на основе полимеров. -Минск: Наука и техника. 1976. 400с.200

50. Белый В.А. Создание и исследование материалов и конструкций на основе полимеров и металлов. -Рига: Наука и техника. 1970. 745с.

51. Белый В.А., Егоренков Н.И., Плескачевский Ю.М. Адгезия полимеров к металлам. -Минск: Наука и техника. 1971. 436с.

52. Белый В.А. и др. Трение полимеров. -М.: Наука. 1972. 340с.

53. Бартенев Г.М., Зеленев Ю.В. Курс физики полимеров. -М.: Химия. 1976. 240с.

54. Бартенев Г.М., Лялина Н.М., Стороже нко В.М. Коллоидный журнал. 1978. № 1. С. 3 6.

55. Белый В.А., Довгяло В.А., Юркевич О.Р. Полимерные покрытия. -Минск: Наука и техника. 1976. 260с.

56. Богданов В.В., Торнер Р.В., Красовский В.Н., Регер Э.О. Смешение полимеров JL: Химия. 1979. 192с.

57. Вибровращательный способ получения металлополимерных композиционных материалов / Чайников H.A., Жариков В.В. положительное решение на выдачу патента по заявка №98123582/02(025666) от 25.12.98.

58. Воробьева Г.Я. Химическая стойкость полимерных материалов. -М.: Химия. 1981. 293с.

59. Вернадский В.И. Биосфера. Избранные труды по биогеохимии. -М.: Мысль. 1967. 374 с.

60. Вандерберг Э. Пластмассы в промышленности и технике. -М.: Машиностроение. 1964. 326с.

61. Виноградов Г.В. и др. В кн.: Процессы тепло-и массопереноса. -М.: Энергия. 1970. С.222-229

62. Глушковский A.A., Безденежных A.A. Применение эволюционных уравнений для моделирования процессов измельчения, классификации и смешения//Межвуз. сб. науч. Трудов,-Иваново, 1988. С. 18-22.201

63. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. Пер. с англ., 2-е издание, -М.: Мир. 1984. 306с.

64. Глуховский В.Д. и др. Вяжущие и композиционные материалы контактного твердения., -Киев: Высшая школа. 1991. 243с.

65. Гавриленко В.А., Москалев М.А., Остапенко О.И. Мелкомодульные меташгополимерные зубчатые передачи. М.: Машиностроение. 1972. 564с.

66. Гороховский Г.А. и др. Получение металлических порошков методом измельчения стружкоотходов.// Порошковая металлургия. 1988. № 12. -С. 1-4.

67. Гопиенко В.Г. и др. Производство и применение алюминиевых порошков и пудр. -М.: Металлургия. 1980. 65 с.

68. Григорьев Г.П., Лянзберг Г.Я., Сирота А.Г. Полимерные материалы. Москва: Высшая школа. 1966. 256с.

69. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров. -М.: Химия. 1971. 237с.

70. Гусев Ю.И., Карасев И.Н., Кольман-Иванов Э.Э. и др. Конструирование и расчет машин химических производств. М.: Машиностроение. 1985. 408 с.

71. Дак Э. Пластмассы и резины, М.: Мир. 1976. 146с.

72. Денисова Н.Е., Гонтарь ГШ. Вестник машиностроения, 1971, №3, 48с.

73. Дювиньо П., Танг М. Биосфера и место в ней человека. -М.: Прогресс. 1968. 253 с.

74. Догаткин Б.А., Печковская H.A. В кн.: Труды Ш Всесоюзной конференции по коллоидной химии. М.: Изд. АН СССР. 1956. С.363-370.

75. Догадкин Б.А., Лукомская А.И. ДАН СССР. 1953. т.88 1015с.202

76. Ениколопян Н.С., Вольфсон С.А. Химия и технология полиформальдегида. -М.: Химия. 1968. 431с.

77. Жуков Н.П., Муромцев Ю.Л., Рогов И.В., Майникова Н.Ф. и др. Об одном методе измерения теплофизических свойств полимеров // Сб. научн. трудов, Часть I, Тамбов, 1998. С. 107-118.

78. Жариков В.Д., Жариков В.В. Машиностроение: основы деятельности и экономического развития, Тамбов, ТГТУ, (учебное пособие), 1998. 61с.

79. Желибо Е.П., Амеличкина Т.Н. Влияние высших жирных кислот на электроосаждение высокодисперсного железа в присутствии эпоксидных олигомеров // Порошковая металлургия. Киев: Наукова думка. 1981. №10. С. 1 - 12.

80. Журавлев В.Ф. Химия вяжущих веществ., Л.-М.:, Гостехиздат. 1951. 208с.

81. Зуев Ю.С. Разрушение полимеров под действием агрессивных сред, 2-е изд., М.: Химия. 1972. 230с.

82. Заралин Ю.Л., Чичинев H.A., Чернилевская Н.Г, Производство композиционных материалов обработкой давлением (справочник), М. : Металлургия. 1991. 350с.

83. Ильина З.Т., Брык М.Т. Диспергирование титана в присутствии полиалюмоэтилеилокеана и его смесей с эпоксидной смолой // Порошковая металлургия. Киев: Наук, думка. 1982. №11. С. 14-17.

84. Ильина З.Т., Брык М.Т.и др. Механохимическое модифицирование дисперсного титана эпоксидной смолой. Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем. // Порошковая металлургия. Киев: Наук, думка. 1978. № 9. С.49-54.

85. Ильина З.Т., Брык М.Т., Кацюк O.A. и др. Механохимическое диспергирование титана в присутствии олигомеров, содержащих функциональные группы // Порошковая металлургия. Киев: Наук, думка. 1978. № 10. С. 1 5.

86. Ильина З.Т., Брык М.Т. и др. Механохимическое модифицирование дисперсного титана смесями реакционноспособных олигомеров и наполненные системы на их основе // Укр. хим. журн. -1981. №2. С. 170- 173.

87. Иванов A.A. Разработка и исследование износостойких композиций на основе металлизированных гранул пластмасс применительно к узлам трения машин, Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук, Иваново, 1996.

88. Каргин В.А., Сломинский Г.Л. Краткие очерки по физико-химии полимеров.-М.: Химия. 1967. 348с.

89. Кестельман В.Н., Короб А.Д. Пластмассовые шкивы и клиноременные передачи,-М.: Машиностроение. 1968. 648с.

90. Коновалов Э.Я. и др. Технико-экономическая эффективность и опыт использования пластмассовых деталей механического привода в машиностроении. -Минск: БелНИИНТИ. 1976. 560с.

91. КоршакВ.В. Прогресс полимерной химии. -М.: Наука, 1965, с.231

92. Конопленко Г.М. и др. Пластические массы. 1976. № 6. 45с.

93. Кипарисов С.С., Падалко О.В. Оборудование предприятий порошковой металлургии. М.: Металлургия. 1988. 448 с.204

94. Князев B.K. Эпоксидные конструкционные материаллы в машиностроении. М.: Машиностроение. 1977. 181с.

95. Корн Г., Корн Т. Справочник по материматике для научных работников и инжененров. -4-е издание. Пер. с англ.- М.: Наука. 1978. 832с.

96. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. -М.: Химия. 1977. 304 с.

97. У96. Ли X., Неввил К. Справочное руководство по эпоксидным смолам. Под. ред. Н.В. Александрова. -М.: Энергия. 1973. 412с.

98. Мамедов А.Т., Алиев H.A. Сравнительная оценка свойств пористых материалов и подшипников скольжения из них для электродвигателей, вентиляторов, бытовых кондиционеров // Порошковая металлургия Киев: Наук, думка. 1988. № 5. С.98-105.

99. Мусифулин А.Г. Пласт. Массы, М.: Наука. 1977. №1. 33с.

100. Марк-Кельви Д.М. Переработка полимеров. Пер. с англ. Ю.В.Зеленева, Б.П.Пашинина, Э.И.Родина-М.: Химия. 1965. 444с.

101. Малкин А.Я. Композиционные полимерные материалы. Киев: Наукова думка. 1976. 75с.

102. Мозжухин А.Б. Разработка и иследование вибровращательного способа измельчения металлических стружковых отходов в порошковые материалы. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук, Тамбов, ТГТУ, 1997.

103. У 102. Металлополимерные материалы и изделия. Под ред. В.А.Белого, Москва: Химия. 1979. 310с.

104. Многокомпонентные полимерные системы, Пер. с англ. под ред. Малкина А.Я., Кулезнева В.Н. -М.: Химия. 1974. 435с.

105. Малинский Ю.М. и др. Высокомолекулярный соединения. 1962. т.4, №2. 299с.205

106. Николаев А.Ф. Новые типы синтетических смол и пластмасс на их основе. Л.: Изд. ЛДНТП. 1961. 412с.

107. Николаев А.Ф. Новые типы эпоксидных смол и компаундов Л.: Изд. ЛДНТП. 1963. 320с.

108. Натансон Э.М., Черногоренко В.Б., Анистратенко Г.А. Свойства металлополимеров на основе эпоксидной смолы. /УУкр. хим. журн. 1965. № 31. вып.6. С. 592-596.

109. Натансон Э.М., Ульберг З.Р. Коллоидные металлы и металлополимеры. Киев: Наук.думка. 1971. 348 с.

110. Натансон Э.М., Черногоренко В.Б., Полетова В.Н. Взаимодействие макромолекул натурального каучука и полиизобутилена с высокодисперсными частицами железа в момент их выделения на катоде. // Коллоидн. журн. 1965. № 1. С. 70 76.

111. ПО. Натансон Э.М., Черногоренко В .Б., Химченко Ю.И. и др. О взаимодействии макромолекул натурального каучука и полиизобутилена с коллоидными частицами никеля и кобальта в момент их выделения на катоде / Коллоидн. журн. 1965. № 3. С. 412 -416.

112. Натансон Э.М., Брык М.Т. Металлополимеры // АН СССР. Усп. химии. -М.: Наука. 1972. Т. XLI. Вып. 8. С. 1465-1493.

113. Натансон Э.М., Химченко Ю.И., Швец Т.М. и др. Условия образования металлополимеров на основе эпоксидной смолы, карбоксилатного каучука и коллоидного железа // Укр. хим. журн. -1968. № 8. С. 832 836.

114. Ничипорчик С.Н. и др. Детали машин в примерах и задачах, 2-е издание, Минск: Высшэйшая школа. 1981. 428с.

115. Омельченко С.И. Эпоксидные смолы., Киев: Гостехиздат. 1962. 412с.206

116. Обрядчикова К.Н., Коврига B.B. Высокомолекулярные соединения, Л.:Химия. 1973. 988с.

117. Падохин В.А., Зуева Г.А. Дискретные марковские модели процесса диспергирования // Техника и технология сыпучих материалов, Межвуз. сб. науч. трудов Иваново, 1991. С.55-59.

118. Петров Г.С., Левин А.Н. Термореактивные смолы и пластмассы., -М.: Госхимнздат. 1959. 238с.

119. Пронин Б.А., Ревков Г.А. Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи (вариаторы). М.: Машиностроение. 1976. 332с.

120. Поболь О.Н., Принархов В.П. Пласт, массы, 1976. № 6, с.62.

121. Платэ H.A., Литманович А.Д., Ноа О.В. Макромолекулярные реакции. -М. : Химия. 1977. 256с.

122. Патент 1782195 A3, В 22 F 9/04, В 02 С 19/16. Устройство для измельчения материалов // Л.П.Зарогатский, Д.М.Кривелев. (СССР). -№ 4891168/02. Заявл. 11.12.90. - Опубл. 15.12.92. - Бюл № 46.

123. Патент 1774885 A3, В 02 С 18/06. Устройство для измельчения стружки // Б.И.Пашко. (СССР). № 4914322/33. - Заявл. 25.02.91. -Опубл. 07.11.92. - Бюл. № 41.

124. Патент 1793965 A3, В 02 С 18/02. Устройство для измельчения металлоотходов // В.Л.Завацкий, О.С.Барбулъ, С.И.Стовба. (СССР). -№4933757/33. Заявл. 29.04.91. - Опубл. 07.02.93. - Бюл. № 5.

125. Патент 1788914 A3, В 02 С 13/04. Устройство для дробления металлической стружки // Б.И.Демедюк, Ю. И. Самой л емко, В.И.Кузнецов и др. (СССР). № 4816367/33. - Заявл. 20.02.90. - Опубл. 15.01.93. - Бюл. №2.207

126. Патент 1778914 A3, В 02 С 13/04 Способ получения порошка из металлической стружки. // Чайников H.A., Клинков A.C. Мозжухин А.Б., Хрущев С.П., №2090313, Заяв.№94041256 от 11.11.94.

127. Ричардсон М. Промышленные полимерные композиционные материалы. Пер. с англ. П.Г.Бабаевского, М.: Химия. 1980. 19с.

128. Реутов O.A., Белецкая И.П., Соколов В.И. Механизмы реакций металлоорганических соединений. М.: Химия. 1972. 320с.

129. Раевкий В.Г., Толмачева М.Н., Макаровская Л.В. Механика полимеров. 1965. №6. С.98-102.

130. Салтыков С. А. Стереометрическая металлография, М.: Металлургия. 1976. 271с.

131. Справочник по пластическим массам. Изд. 2-е пер. и доп. В двух томах. Под ред. Катаева В.М., Попова В.А., Сажина Б.И., М.: Химия. 1975. 568с.

132. Смирнова A.M., Райкова Т.В., Бродова Э.М. и др. Влияние дисперстности наполнителя и продолжительности перетирания на физико-механические свойства полимеров //' Коллоидный журнал. -1962. №6. С. 742-748.208

133. Современные композиционные материалы./ Под ред. Браутмана Л., Крока P.M. M.: Мир. 1970. 500с.

134. Старжинский В.Е., Щербаков C.B. Металлополимерные зубчатые передачи. Минск: Наука и техника. 1981. 320с.

135. Соколов С.И. и др. В кн.: Механизм процессов пленкообразования из полимерных растворов и дисперсий. М.: Наука. 1966. С. 180-183.

136. Сагалаев Г.В. В кн.: Наполнители полимерных материалов. М.: Изд. МДНТП им.Ф.Э.Дзержинского. 1969. С. 18-29.

137. Техов С.М., Шишкин С.Ф., Барский М.А. Математическая модель процесса измельчения // Техника и технология сыпучих материалов, Межвуз. сб., Иваново, 1991. С.29-32.

138. Татевосьян Г.О., Кузнецова И.Б. Технология синтетических смол, пластических масс и изделий из них., М.: Высшая школа. 1967. 410с.

139. Таумбан А.Б., Толстая С.Н., Михайлова С.С. Активация пигментов поверхностно-активными веществами и структурообразование в растворах полимерных пленкообразователей. //Коллоидн. журн. 1964. №3. С. 356 361.

140. Уатт К. Экология и управление природными ресурсами. М.: Мир. 1971. 463 с.209

141. Ульберг З.Р. Металлополимеры на основе свинца и кадмия. /Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. хим. наук. Киев. 1965. 16 с.

142. Френдиц A.C., Сокольникова И.Н., Михайлова С.С. и др. Адсорбция эпоксидной смолы на модифицированной окиси алюминия. Макромолекулы на границе раздела фаз. Киев: Химия. 1971. 86с.

143. Финансовый менеджмент. Под ред. Е.С.Стоянова, М.: Перспектива. 1997. 574с.

144. Физический энциклопедический словарь. Т. 3. М.: Советская энциклопедия. 1963. 624с.

145. Химченко Ю.И., Серпученко Е.А., Натансон Э.М. О механизме взаимодействия полиуретанов с коллоидными частицами железа в момент их образования//Коллоидн. журн. 1969. №4. С. 601-605.

146. Чайников H.A., Жариков В.В. Технология получения композитов "полимер-металл" и изделий из них. // 5-ая международная научная конференция "Методы кибернетики химико-технологических процессов" (КХТП-У-99). -Казань. 1999. С.111-112.

147. Чайников H.A., Жариков В.В. Металлополимерные материалы на основе олигомеров и порошков алюминия. // Вестник ТГТУ, 1999, Том5. № 4. С.638-642.

148. Чайников H.A., Жариков В.В. Новые ресурсосберегающие технологии в полимерном машиностроении. //Тезисы докладов на научно-техн. конф. "Инженерное и информационное обеспечение экологической безопасности в Тамбовской области" -Тамбов, 1998. С. 79-80.

149. Черняк К.И. Эпоксидные компаунды и их применение., Л.: Судостроение. 1967. 204с.

150. Шайберт В.Г. Древесно-стружечные плиты., -М.: Гослесбумиздат. 1961. 240с.210

151. Шаргородский A.M., Журкин Ю.М., Богданов B.B. Подготовка и смешение композиций. Ленинград: Химия. 1973. 78с.

152. Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа. 1997. 511 с.

153. Шалкаускас М., Вашкялис А. Химическая металлизация пластмасс. Л.: Химия. 1985. с.348.

154. Энциклопедия полимеров. В 3-х т. М.: Химия. 1977.

155. Egorenkov N.I., Lin D.G., Belyi V.A. J. Polymer Sei., Polymer Chem. Ed., 1975, v. 13, № 7, p. 1493.

156. NilsenL., Levis Т., j. Polymer Sei., 1969, A-2, v. 7, p. 1705-1719.

157. St. Pierre L., Chahal R., Am. Chem. Soc. Polymer Prepr., 1968, v.9. p.101-105.

158. Johannson O., Stark F. Fundamental Aspects of Fiber Reinforced Plastic Composites. 1968. С. 199-216.

159. Wang Т., Kwei Т., J. Polymer Sei., 1969, A-2, v. 7, p. 884-887.

160. Mony M., J. Coll. Sei., 1951, v. 6,p. 162-170.